JP4051820B2 - 車両用自動変速機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用自動変速機に関し、特に、そのギヤトレインにおける各クラッチへのサーボ油圧の供給技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン等を動力源とする駆動のために用いられる自動変速機には、負荷に応じた効率の良い動力伝達により省エネルギを図る上で、多段化の要求があり、こうした要求から、例えば、乗用車用自動変速機の変速機構は、従来の前進４速のものから５速のものへと移行しつつある。こうしたなかで、限られた搭載スペース内で更なる多段化を実現するには、ギヤトレインの一層の小要素化、機構の簡素化が必要となる。そこで、最小限の変速要素からなるプラネタリギヤセットを用い、それを操作する３つのクラッチと２つのブレーキとで、前進６速・後進１速を達成するギヤトレインが特開平４−２１９５５３号公報において提案されている。この提案に係るギヤトレインは、エンジン出力回転、厳密にはトルクコンバータのタービン出力回転と、それを減速した回転とを３つのクラッチを用いて適宜変速機構の４つの変速要素からなるプラネタリギヤセットへ２つの速度の異なる入力として入力させ、２つのブレーキで２つの変速要素を変速機ケースに係止することで多段の前進６速を達成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記提案に係るギヤトレイン構成は、変速段当たりの変速要素数、必要とするクラッチ及びブレーキの数において非常に合理的なものである。ところで、一般にクラッチやブレーキに油圧を供給する油路が、相対回転する部材間を通る部位には、漏れを防止するためにシールリングを配置するが、こうしたシールリングは、その圧接により密封効果を生じさせるものであるため、相対回転により比較的大きな摺動抵抗を生じる。そのため、配設されるシールリングの数が多いと、回転部材の回転抵抗が増し、動力損失が大きくなる。また、シールリングを配置する溝は、溝とシールリングの接触により油をシールするため、高い精度が必要となる。また、シールリングと摺動する部分は、シールリングとの相対回転により摩耗する可能性があるので、摩耗防止のために焼入れ等の加工が必要となる。したがって、シールリング溝が多数あると、加工工数や加工費が増加し、コストアップとなってしまう。このように、シール箇所はできるだけ少なくすることが望ましい。こうした油路構成の点から上記従来技術のギヤトレインをみると、このトレインでは、トルクコンバータからの出力が、一方でそのまま、他方で減速プラネタリギヤを介して減速されてプラネタリギヤセットへ入力される２系統の入力側動力伝達経路があるため、変速のために動力伝達経路を切り換える各クラッチの油圧サーボの配置によっては、それらに変速機ケースから供給する油圧の供給油路が錯綜し、相対回転する部材間を何度も油路が横断する連通配置となるため、シールリングが多数必要になる。
【０００４】
一般に、各クラッチの油圧サーボへの油圧供給は、変速機ケースの前端壁部や後端壁部からなされるが、供給油路構成を単純化するには、変速機ケースの中間部にセンタサポートを設け、該サポートからも油圧供給を行うようにすることで、シールリングの数を少なくすることはできる。しかしながら、こうしたセンタサポートの付設は、変速機構の間に該サポートを入り込ませる分だけ変速機の軸長を長くすることになるばかりでなく、部品点数の増加の招き、コスト高になるため、できればこうした方法なしで供給油路構成を単純化することが望ましい。特に、上記従来技術のギヤトレインにおいては、回転数の異なる２系統の入力を有することを考慮しないと、多重軸化するため、センタサポートを取り付けても、シールリングを大幅に減少させることは難しい。
【０００５】
本発明は、こうした事情に鑑みなされたものであり、センタサポートを用いずに、変速機ケースの形状と、クラッチ油圧サーボの配列の工夫で、上記ギヤトレインにおける動力損失の要因となるシールリングの数を最少とし、効率を向上させた車両用自動変速機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、プラネタリギヤセットに複数の入力回転を選択的に入力して多段の自動変速を達成する車両用自動変速機であって、入力軸に減速プラネタリギヤを介して連結され、プラネタリギヤセットに減速回転を入力する第１及び第３のクラッチと、入力軸に直接連結され、プラネタリギヤセットに非減速回転を入力する第２のクラッチを有するものにおいて、減速プラネタリギヤは、変速機のケース壁から延びたボス部の先端にその１要素を固定して配置され、第１のクラッチと第３のクラッチの油圧サーボは、ボス部上に配置され、第２のクラッチの油圧サーボは、減速プラネタリギヤに対して第１及び第３のクラッチの油圧サーボとは反対側に配置され、第１のクラッチと第３のクラッチの油圧サーボへの油圧の供給油路がボス部に設けられたことを特徴とする。
【０００７】
そして、ギヤトレインの具体的構成としては、前記プラネタリギヤセットは、第１〜第４の変速要素を有し、第１の変速要素が第１のクラッチの出力側部材に連結され、第２の変速要素が第３のクラッチの出力側部材に連結されるとともに、第１の係止手段により変速機ケースに係止可能とされ、第３の変速要素が第２のクラッチの出力側部材に連結されるとともに、第２の係止手段により変速機ケースに係止可能とされ、第４の変速要素が出力部材に連結された構成とするのが有効である。
【０００８】
次に、クラッチ油圧サーボの配列の一構成として、前記第１のクラッチの油圧サーボは、第３のクラッチの油圧サーボより減速プラネタリギヤ側に配置され、第１のクラッチのクラッチドラムは、減速プラネタリギヤの出力要素に連結され、第３のクラッチのハブは、第１のクラッチのクラッチドラムを介して減速プラネタリギヤの出力要素に連結され、第３のクラッチのクラッチドラムは、プラネタリギヤセットの１変速要素に連結された構成とするのが有効である。
【０００９】
また、クラッチ油圧サーボの配列の他の構成として、前記第１のクラッチの油圧サーボは、第３のクラッチの油圧サーボより減速プラネタリギヤ側に配置され、第１のクラッチのクラッチドラムは、減速プラネタリギヤの出力要素に連結され、第３のクラッチのクラッチドラムは、第１のクラッチのクラッチドラムを介して減速プラネタリギヤの出力要素に連結された構成とするのも有効である。
【００１０】
上記他の構成において、前記第１及び第３のクラッチの油圧サーボは、それらを構成するシリンダを共通とし、該シリンダの内側に嵌挿された一方のピストンと、外側に被蓋された他方のピストンとを有し、それら両ピストンの作動方向を互いに逆向きとする背中合わせの油圧サーボとされた構造を採るのが有効である。
【００１１】
また、上記他の構成において、前記第１及び第３のクラッチの油圧サーボは、それらのシリンダが減速プラネタリギヤ側に開口する向きに配置され、第３のクラッチのクラッチドラムは、その内径側で第１のクラッチのクラッチドラムに連結され、第３のクラッチのハブは、第１のクラッチの外周を通ってプラネタリギヤセットの１変速要素に連結された構造を採るのも有効である。
【００１２】
また、クラッチ油圧サーボの配列の更に他の構成として、前記第２のクラッチのクラッチドラムは、入力軸に相対回転不能に連結され、第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路は、第１及び第３のクラッチの油圧サーボへの供給油路を有するボス部が延びたケース壁に対して他方のケース壁に設けた油路に連通された構造を採るのも有効である。
【００１３】
上記の構成において、前記入力軸と同軸上のケース後端部に変速機の出力軸が配置され、第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路は、他方のケース壁であるケース後端壁に設けた油路に入力軸及び出力軸の油路を介して連通された構造を採るのが有効である。
【００１４】
上記の構成において、更に、前記入力軸に潤滑用油路が設けられ、該潤滑用油路は、第１及び第３のクラッチの油圧サーボへの供給油路を有するボス部に設けた油路に連通された構造を採るのが有効である。
【００１５】
また、上記他の構成において、前記第２のクラッチの油圧サーボは、他方のケース壁から延びた他方のボス部上に配置され、第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路は、他方のボス部に設けられた油路に連通された構造を採るのも有効である。
【００１６】
上記の構成において、入力軸に潤滑用油路が設けられ、該潤滑用油路は、他方のケース壁に設けられた供給油路に連通された構造を採るのが有効である。
【００１７】
また、クラッチ油圧サーボの配列の更に他の構成として、前記第２のクラッチは、減速プラネタリギヤに対して第１及び第３のクラッチの油圧サーボとは反対側に隣接して配置され、該第２のクラッチのクラッチドラムを入力軸に相対回転不能に連結させ、第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路が、第１及び第３のクラッチの油圧サーボへの供給油路を有するボス部に設けられた油路に入力軸の油路を介して連通された構成を採ることもできる。
【００１８】
この場合、前記第２のクラッチのクラッチドラムは、減速プラネタリギヤへの入力部材と共通化された構造を採るのが有効である。
【００１９】
上記の構成において、前記入力軸に設けられた潤滑用油路は、第１及び第３のクラッチの油圧サーボへの供給油路を有するボス部が延びたケース壁とは反対側のケース壁に設けられた供給油路に連通された構造を採るのが有効である。
【００２０】
また、クラッチ油圧サーボの配列によっては、前記第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路は、他方のケース壁に設けられた油路に入力軸のエンジンとは反対側の端部で連通され、入力軸とその外周を囲む他方のケース壁との間を１つのシールリングで漏れ止めされた構造を採ることもできる。
また、ポンプインペラと、タービンランナと、それらの間に配置されたステータと、該ステータを変速機ケースに一方向回転係合させるワンウェイクラッチと、該ワンウェイクラッチのインナーレースを変速機ケースに固定するステータシャフトと、を有してエンジンに連結されるトルクコンバータが配置され、ボス部の先端は、ステータシャフトの、エンジンとは反対側の端部である構成を採るのも有効である。
また、ボス部は、オイルポンプボディとそのカバーで構成される変速機のケース壁から変速機の内方に向かって延びており、減速プラネタリギヤのサンギヤは、当該ボス部の先端に固定して配置された構成を採るのも有効である。
【００２１】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１記載の構成では、第１及び第３のクラッチの油圧サーボがケースから延びたボス部上に配置されているので、ボス部内に設けられた油路から第１及び第３のクラッチの油圧サーボへそれぞれ一対のシールリングによる漏れ止めで油を供給できるので、摺動抵抗を大幅に減らすことができる。また、第２のクラッチの油圧サーボを、減速プラネタリギヤに対して第１及び第３のクラッチとは反対側に配置したので、第２のクラッチの油圧サーボへの供給経路の途中に減速回転を伝達する部材が介在することがなくなり、入力回転が２系統であることによるシールリングの増加を防止することができる。そして、これらによりシールリングを少なく抑えることができるので、シール面に必須の加工も低減され、加工工数や加工費を安く抑えることができる。また、減速プラネタリギヤについては、その１要素をケースから延びたボス部で常時固定するようにしたので、その１要素を固定するための特別なサポート壁を設ける必要がなく、更にこの固定部を第１及び第３のクラッチの油圧サーボへ油を供給するための油路を設けるボス部と共通化することができるので、変速機をコンパクトに構成できる。
【００２２】
そして、請求項２記載の構成では、上記の効果を達成できる６速の車両用自動変速機を実現することができる。
【００２３】
次に、請求項３記載の構成では、減速プラネタリギヤ寄りの第１のクラッチのクラッチドラムに減速プラネタリギヤの減速回転が伝達され、第３のクラッチの入力側部材であるハブには、第１のクラッチのクラッチドラムを介して減速回転が伝達されるので、第１のクラッチの内周側に減速回転伝達用の連結部材を必要としない。そのため、ボス部から両クラッチの油圧サーボに直接油圧を供給することができるので、シールリング数を少なくできる。
【００２４】
また、請求項４記載の構成では、減速プラネタリギヤ寄りの第１のクラッチのクラッチドラムに減速プラネタリギヤの減速回転が伝達され、減速プラネタリギヤから遠い側の第３のクラッチの入力側部材であるクラッチドラムには、第１のクラッチのクラッチドラムを介して減速回転が伝達されるので、第１のクラッチの内周側に減速回転伝達用の連結部材を必要としない。そのため、ボス部から油圧サーボに直接油圧を供給することができるので、シールリング数を少なくできる。
【００２５】
更に、請求項５記載の構成では、第１及び第３のクラッチの油圧サーボを構成する部材が共通化されるので、両クラッチの油圧サーボのコンパクト化により、シールリングの削減と併せて変速機のコンパクトを図ることができる。
【００２６】
更に、請求項６記載の構成では、第３のクラッチの外周に他の部材を配置しない構造を採りながら、減速プラネタリギヤにより減速された入力回転を常時第３のクラッチのクラッチドラム側に入力することができるので、第３のクラッチのクラッチドラムの外周側で入力回転を検出することができる。したがって、入力回転を入力軸から直接検出しなければならない連結構造のように、回転センサを変速機の内部に埋め込む必要をなくして、変速機のコンパクト化を図ることができる。
【００２７】
更に、請求項７記載の構成では、第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路を第１及び第３のクラッチの油圧サーボへの供給油路とは別のケース壁に設けたので、油路の分散により、その錯綜を避けることができる。そして、特に第１及び第３のクラッチの油圧サーボへの供給油路をオイルポンプボディで構成されるケース壁側とした場合、オイルポンプとバルブボディとの連通のための油路と上記供給油路とが一層錯綜することになるが、上記のように第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路を別のケース壁に設けることで、こうした各油路をバランスよく分散することができる。
【００２８】
更に、請求項８記載の構成では、第２のクラッチの油圧サーボへの油圧の供給がケース後端壁からなされるので、通常オイルポンプボディで構成されるケース前端壁側の油路の集中を回避できる。
【００２９】
更に、請求項９記載の構成では、ボス部に潤滑油供給油路を設けることで、入力軸に直接面したボス部から潤滑油を供給できるので、潤滑油路の漏れ止めのためのシールリングも少なくすることができ、全体として必要なシールリングを少なく抑えることができる。
【００３０】
更に、請求項１０記載の構成では、第２のクラッチの油圧サーボへの油圧供給を入力軸を介さずに行うことができるので、最少の１組のシールリングで第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路を漏れ止めすることができる。また、ボス部を入力軸の支持と油圧の供給に共用する構成となるので、部材の共通化により変速機の軸長を短縮できる。
【００３１】
更に、請求項１１記載の構成では、第１及び第３のクラッチの油圧サーボへの供給油路と、第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路と、潤滑油の供給油路を、２本づつ別のケース壁に設けることができるので、ケース壁の油路を分散しながら、シールリングを少なくすることができる。
【００３２】
更に、請求項１２記載の構成では、第２のクラッチの油圧サーボへの油路も、１組のシールリングで漏れ止めすることができる。
【００３３】
更に、請求項１３記載の構成では、減速プラネタリギヤへの入力部材とクラッチドラムとを共通化できるので、変速機をコンパクトに構成することができる。
【００３４】
更に、請求項１４記載の構成では、３つのクラッチの油圧サーボへの供給油路が設けられたボス部に対して、潤滑油路へはボス部とは反対側のケース壁から油圧を供給するようにしたので、ボス部の油路の集中を避けることができる。
【００３５】
更に、請求項１５記載の構成では、各クラッチの油圧サーボへの供給油路の漏れ止めと、潤滑油路の漏れ止めための全体のシールリング数を最少にすることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明の実施形態を説明する。図１〜図４は本発明をフロントエンジンリヤドライブ（ＦＲ）形式の車両用自動変速機に適用した第１実施形態を示す。この自動変速機は、図１にスケルトンで全体構成を示すように、プラネタリギヤセットＧに複数の入力回転を選択的に入力して多段の自動変速を達成するものとされている。
【００３７】
この自動変速機では、その機構の最前部に、図示しないエンジンに連結されるロックアップクラッチ付のトルクコンバータ４が配置され、その後部に変速機ケース１０内に収容して、前進６速・後進１速を達成する変速機構が配置された構成が採られている。変速機構は、入力軸１１と、４つの変速要素Ｓ２，Ｓ３，Ｃ２（Ｃ３），Ｒ３を有するプラネタリギヤセットＧと、減速プラネタリギヤＧ１と、プラネタリギヤセットＧに減速及び非減速回転を入力する３つのクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２，Ｃ−３）と、変速要素を係止する１組ずつの２つの係止手段（Ｂ−１，Ｆ−１，Ｂ−２及びＢ−３，Ｆ−２）とを備える構成とされている。
【００３８】
次に、この実施形態のギヤトレインを更に詳細に説明する。トルクコンバータ４は、ポンプインペラ４１と、タービンランナ４２と、それらの間に配置されたステータ４３と、ステータ４３を変速機ケース１０に一方向回転係合させるワンウェイクラッチ４４と、ワンウェイクラッチのインナレースを変速機ケース１０に固定するステータシャフト４５とを備える。
【００３９】
変速機構の主体をなすプラネタリギヤセットＧは、大小径の異なる一対のサンギヤＳ２，Ｓ３と、互いに噛合して一方が大径のサンギヤＳ２に噛合するとともにリングギヤＲ３（Ｒ２）に噛合し、他方が小径のサンギヤＳ３に噛合する一対のピニオンＰ２，Ｐ３を支持するキャリアＣ２（Ｃ３）からなるラビニヨ式のギヤセットで構成されている。そして、この形態では、第１〜第３の変速要素としての小径サンギヤＳ３、大径サンギヤＳ２、キャリアＣ２（Ｃ３）が、入力要素として各クラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２，Ｃ−３）に連結され、第４の変速要素としてのリングギヤＲ３（Ｒ２）が出力要素として出力軸１９に連結されている。詳しくは、小径サンギヤＳ３が第１のクラッチ（Ｃ−１）により減速プラネタリギヤＧ１を介して入力軸１１に連結され、大径サンギヤＳ２が第３のクラッチ（Ｃ−３）により減速プラネタリギヤＧ１を介して入力軸１１に連結されるとともに第１の係止手段（Ｂ−１，Ｆ−１，Ｂ−２）により変速機ケース１０に係止可能とされ、キャリアＣ３が第２のクラッチ（Ｃ−２）により入力軸１１に連結されるとともに第２の係止手段（Ｂ−３，Ｆ−２）により変速機ケース１０に係止可能とされ、リングギヤＲ３が出力軸１９に連結されている。
【００４０】
減速プラネタリギヤＧ１は、シンプルプラネタリギヤで構成され、その入力要素としてのリングギヤＲ１を入力軸１１に連結され、出力要素としてのキャリアＣ１を第１のクラッチ（Ｃ−１）を介して第１の変速要素すなわち小径サンギヤＳ３に連結されるとともに、第３のクラッチ（Ｃ−３）を介して第２の変速要素すなわち大径サンギヤＳ２に連結され、反力を取る固定要素としてのサンギヤＳ１を変速機ケース１０に固定されている。
【００４１】
こうした構成からなる自動変速機は、図示しない電子制御装置と油圧制御装置とによる制御で、運転者により選択されたレンジに応じた変速段の範囲で車両負荷に基づき、変速を行う。図２は各クラッチ及びブレーキの係合及び解放（○印で係合、無印で解放、△印でエンジンブレーキ時のみの係合、●印で変速段の達成に直接作用しない係合を表す）で達成される変速段を図表化して示す。また、図３は各クラッチ及びブレーキの係合（●印でそれらの係合を表す）により達成される変速段と、そのときの各変速要素の回転数比との関係を速度線図で示す。
【００４２】
両図を併せ参照してわかるように、第１速（１ＳＴ）は、クラッチ（Ｃ−1 ）とブレーキ（Ｂ−３）の係合（本形態において、作動図表を参照してわかるように、このブレーキ（Ｂ−３）の係合は、エンジンブレーキ時とされ、代わってワンウェイクラッチ（Ｆ−２）の自動係合が用いられているが、この係合を用いている理由及びこの係合がブレーキ（Ｂ−３）の係合に相当する理由については後に詳述する。）により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−１）経由で小径サンギヤＳ３に入力され、ワンウェイクラッチ（Ｆ−２）の係合により係止されたキャリアＣ３に反力を取って、リングギヤＲ３（Ｒ２）の最大減速比の減速回転が出力軸１９に出力される。
【００４３】
次に、第２速（２ＮＤ）は、クラッチ（Ｃ−1 ）とブレーキ（Ｂ−１）の係合に相当するワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の係合とそれを有効にするブレーキ（Ｂ−２）の係合（これらの係合がブレーキ（Ｂ−１）の係合に相当する理由についても後に詳述する。）により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−１）経由で小径サンギヤＳ３に入力され、ブレーキ（Ｂ−２）及びワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の係合により係止された大径サンギヤＳ２に反力を取って、リングギヤＲ３（Ｒ２）の減速回転が出力軸１９に出力される。このときの減速比は、図３にみるように、第１速（１ＳＴ）より小さくなる。
【００４４】
また、第３速（３ＲＤ）は、クラッチ（Ｃ−１）とクラッチ（Ｃ−３）の同時係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−１）とクラッチ（Ｃ−３）経由で同時に大径サンギヤＳ２と小径サンギヤＳ３に入力され、プラネタリギヤセットＧが直結状態となるため、両サンギヤへの入力回転と同じリングギヤＲ３（Ｒ２）の回転が、入力軸１１の回転に対しては減速された回転として、出力軸１９に出力される。
【００４５】
更に、第４速（４ＴＨ）は、クラッチ（Ｃ−１）とクラッチ（Ｃ−２）の同時係合により達成される。この場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−１）経由でサンギヤＳ３に入力され、他方で入力軸１１からクラッチ（Ｃ−２）経由で入力された非減速回転が、中間軸１２を経てキャリアＣ３に入力され、２つの入力回転の中間の回転が、入力軸１１の回転に対しては僅かに減速されたリングギヤＲ３（Ｒ２）の回転として出力軸１９に出力される。
【００４６】
次に、第５速（５ＴＨ）は、クラッチ（Ｃ−２）とクラッチ（Ｃ−３）の同時係合により達成される。この場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−３）経由でサンギヤＳ２に入力され、他方で入力軸１１からクラッチ（Ｃ−２）経由で入力された非減速回転が、中間軸１２経由でキャリアＣ２に入力され、リングギヤＲ３（Ｒ２）の入力軸１１の回転より僅かに増速された回転が出力軸１９に出力される。
【００４７】
そして、第６速（６ＴＨ）は、クラッチ（Ｃ−２）とブレーキ（Ｂ−１）の係合により達成される。この場合、入力軸１１からクラッチ（Ｃ−２）経由で非減速回転がキャリアＣ２にのみ入力され、ブレーキ（Ｂ−１）の係合により係止されたサンギヤＳ２に反力を取り、リングギヤＲ３（Ｒ２）の更に増速された回転が出力軸１９に出力される。
【００４８】
なお、後進（ＲＥＶ）は、クラッチ（Ｃ−３）とブレーキ（Ｂ−３）の係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がクラッチ（Ｃ−３）経由でサンギヤＳ２に入力され、ブレーキ（Ｂ−３）の係合により係止されたキャリアＣ２に反力を取り、リングギヤＲ３（Ｒ２）の逆転が出力軸１９に出力される。
【００４９】
ここで、先に触れたワンウェイクラッチ（Ｆ−２）とブレーキ（Ｂ−３）との関係及びワンウェイクラッチ（Ｆ−１）と両ブレーキ（Ｂ−１，Ｂ−２）との関係について説明する。上記の第１速と第２速時の両ブレーキ（Ｂ−１，Ｂ−３）の係合・解放関係にみるように、これら両ブレーキは、両変速段間でのアップダウンシフト時に、一方の解放と同時に他方の係合が行われる、いわゆる掴み替えされる摩擦要素となる。こうした摩擦要素の掴み替えは、それらを操作する油圧サーボの係合圧と解放圧の精密な同時制御を必要とし、こうした制御を行うには、そのためのコントロールバルブの付加や油圧回路の複雑化等を招くこととなる。そこで、本形態では、第１速と第２速とで、キャリアＣ２（Ｃ３）にかかる反力トルクが逆転するのを利用して、ワンウェイクラッチ（Ｆ−２）の係合方向を第１速時の反力トルク支持方向に合わせた設定とすることで、ワンウェイクラッチ（Ｆ−２）に実質上ブレーキ（Ｂ−３）の係合と同等の機能を発揮させて、第１速時のブレーキ（Ｂ−３）の係合に代えて（ただし、ホイール駆動の車両コースト状態ではキャリアＣ２（Ｃ３）にかかる反力トルクの方向がエンジン駆動の状態に対して逆転するので、エンジンブレーキ効果を得るためには、図２に△印で示すようにブレーキＢ−３の係合を必要とする）、キャリアＣ２（Ｃ３）の係止を行っているわけである。したがって、変速段を達成する上では、ワンウェイクラッチを設けることなく、ブレーキＢ−３の係合により第１速を達成する構成を採ることもできる。
【００５０】
上記と同様の関係がサンギヤＳ２の場合について成り立ち、この場合は、ワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の係合方向を第２速時の反力トルク支持方向に合わせた設定とすることで、ワンウェイクラッチ（Ｆ−１）に実質上ブレーキ（Ｂ−１）の係合と同等の機能を発揮させることができる。ただし、このサンギヤＳ２は、キャリアＣ２（Ｃ３）とは異なり、第２速時のエンジンブレーキ効果を得るために係合するだけでなく、第６速達成のためにも係止される変速要素であるため、ブレーキ（Ｂ−１）が必要となる。また、サンギヤＳ２は、図３の速度線図でも解かるように、第１速達成時には入力回転方向に対して逆方向に回転するが、第３速以上の変速段の場合は、入力回転方向と同じ方向に回転する。したがって、ワンウェイクラッチ（Ｆ−１）は、直接固定部材に連結することができないため、ブレーキ（Ｂ−２）との直列配置により係合状態の有効性を制御可能な構成としている。
【００５１】
このようにして達成される各変速段は、図３の速度線図上で、リングギヤＲ２，Ｒ３の速度比を示す○印の上下方向の間隔を参照して定性的にわかるように、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップとなる。この関係を具体的に数値を設定して、定量的に表すと、図２に示すギヤ比及びギヤ比間のステップとなる。この場合のギヤ比は、減速プラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１とリングギヤＲ１の歯数比λ１＝０．５５６、プラネタリギヤセットＧの大径サンギヤ側のサンギヤＳ２とリングギヤＲ２（Ｒ３）の歯数比λ２＝０．４５８、小径サンギヤ側のサンギヤＳ３とリングギヤＲ３の歯数比λ３＝０．３７５に設定した場合であり、ギヤ比幅は６．０４９となる。
【００５２】
次に、自動変速機の変速機構を構成する各要素の具体的配置を、参照を容易にすべく模式化した断面で示す図４を参照して更に具体的に説明する。なお、本明細書を通じて、クラッチという用語は、湿式多板構成とされる摩擦部材と、その入出力部材兼支持部材としてのクラッチドラム及びハブと、ドラムに内包又は連結一体化されたシリンダに組み込まれた油圧サーボを総称するものとする。また、ブレーキについても同様に、それが湿式多板構成のものについては、摩擦部材と、その入力部材兼支持部材としてのハブと、反力部材としてのケース部分と、ケースに内包又は連結一体化されたシリンダに組み込まれた油圧サーボを総称するものとする。そして、バンド構成のブレーキについては、バンド自体と、それが締結されるドラムと、バンド締結手段としての油圧サーボを総称するものとする。
【００５３】
変速機構を収容する変速機ケース１０は、その前端に、通常オイルポンプボディとそのカバーで構成される前端壁１０ｆを有するとともに、前端壁１０ｆから変速機の内方に向かって延材された円筒ボス部１０ａを有する。減速プラネタリギヤＧ１は、その１変速要素としてのサンギヤＳ１を円筒ボス部１０ａの先端に固定して円筒ボス部１０ａの外周に配置されている。減速プラネタリギヤＧ１より前方の円筒ボス部１０ａの外周には、ボス部１０ａに設けられた油路から油圧を供給すべくボス部上に第１のクラッチ（Ｃ−１）と第３のクラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ６，７が配置され、第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５は、減速プラネタリギヤＧ１に対して第１及び第３のクラッチの油圧サーボ６，７とは反対側に配置され、減速プラネタリギヤＧ１の後方の入力軸１１の外周に支持されている。円筒ボス部１０ａには、３つの油路Ｌ１〜Ｌ３が形成され、それら油路のうちの２つの油路Ｌ１，Ｌ３は、第１のクラッチ（Ｃ−１）と第３のクラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ６，７にそれぞれ連通され、残り１つの油路Ｌ２は、入力軸１１内を通して第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５に連通されている。
【００５４】
円筒ボス部１０ａに形成された各油路Ｌ１〜Ｌ３は、それぞれ独立してそれらの上流側を、オイルポンプボディからなる前端壁１０ｆを介して図示しないバルブボディに連通されており、下流側は、第３の油路Ｌ３が円筒ボス部１０ａの最前部の径方向油路と、ボス部外周の溝で構成される周方向油路を経て第３のクラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ７のシリンダ７０に連通している。また、第１の油路Ｌ１は、円筒ボス部１０ａの中間部の径方向油路と、ボス部外周の溝からなる周方向油路を経て第１のクラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボ６のシリンダ６０に連通されている。更に、第２の油路Ｌ２は、円筒ボス部１０ａの後部の径方向油路で円筒ボス部１０ａの内周に開口している。
【００５５】
次に、入力軸１１は、前端部が図１に示すトルクコンバータ４のタービンランナ４２に連結され、変速機ケース１０の前端壁１０ｆから円筒ボス部１０ａの先端まで延びている。そして、入力軸１１は、前端側をローラベアリングを介して前端壁１０ｆに支持され、後端側をローラベアリングを介して円筒ボス部１０ａの先端の内周に支持されている。減速プラネタリギヤＧ１への入力部は、フランジとされ、減速プラネタリギヤＧ１の入力要素としてのリングギヤＲ１に連結されている。入力軸１１の後端には軸穴が形成され、中間軸１２の支持部とされている。入力軸１１には、軸内油路１１ａが形成されており、その前部が径方向油路を経て入力軸外周溝で構成される周方向油路で軸外周に開口している。この外周溝は、前記円筒ボス部１０ａ側の第２の油路Ｌ２の径方向油路開口に軸方向位置で整合している。また、入力軸１１の軸内油路１１ａは、入力軸１１後端の径方向油路で第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５のシリンダ５０に連通している。
【００５６】
出力軸１９は、その前端部をローラベアリングを介して変速機ケース１０の後端壁部１０ｒに回転自在に支持され、後端部をボールベアリング１９ｂを介して変速機ケース１０に固定のエクステンションハウジングに回転自在に支持されている。出力軸１９のプラネタリギヤセットＧの出力要素としてのリングギヤＲ３への連結部はフランジとされ、ドラム状部材を介してリングギヤＲ３に連結されている。出力軸１９の前端には２段階に拡径する軸穴が形成され、中間軸１２とのシール部及び中間軸１２の支持部とされている。
【００５７】
プラネタリギヤセットＧは、入力軸１１の後端と出力軸１９の前端との間に配置され、全体として中間軸１２に支持されている。詳しくは、プラネタリギヤセットＧのピニオンＰ２，Ｐ３を支持するキャリアＣ２，Ｃ３は一体化され、その前端部は大径サンギヤＳ２の軸部に軸受ブッシュを介して回転自在に支持され、後端部は中間軸１２のフランジに固定されている。そして、小径サンギヤＳ３は、軸受ブッシュ１３ａを介して中間軸１２に回転自在に支持され、大径サンギヤＳ２は、軸受ブッシュ１４ｂを介して小径サンギヤＳ３に回転自在に支持されている。かくして、小径サンギヤＳ３は直接、大径サンギヤＳ２は小径サンギヤＳ３を介して中間軸１２に支持され、キャリアＣ２，Ｃ３の前端は大径サンギヤＳ２及び小径サンギヤＳ３を介して中間軸１２に支持され、キャリアＣ２，Ｃ３の後端は中間軸１２に直接固定され、それぞれが中間軸１２に対して心出しされている。一方、リングギヤＲ３は、出力軸１９のフランジから延びる部材にスプライン嵌合で連結され、自動調心可能に支持されている。
【００５８】
減速プラネタリギヤＧ１は、円筒ボス部１０ａの先端外周に配置され、詳しくはそのサンギヤＳ１が、変速機ケース１０の円筒ボス部１０ａの内周に嵌挿固定されたステータシャフト４５（図１参照）の後端にスプライン嵌合で取り付けられている。減速プラネタリギヤＧ１のキャリアＣ１は、第１のクラッチ（Ｃ−１）のクラッチドラム６２の内周側ボス部にスプライン嵌合で片持支持されている。そして、リングギヤＲ１は、入力軸１１のフランジに固定された第２のクラッチ（Ｃ−２）のシリンダ５０から延びるクラッチドラム５２に連結されている。
【００５９】
第２のクラッチ（Ｃ−２）は、そのハブ５４の後端部を中間軸１２の前端側のフランジに連結され、ドラム５２を入力軸１１のフランジに固定されて入力軸１１の後端に支持されている。クラッチ（Ｃ−２）の多板の摩擦材とセパレータプレートからなる摩擦部材５３は、セパレータプレートをドラム５２の内周にスプライン係合支持され、摩擦材の内周を中間軸１２のフランジに連結されたハブ５４の外周にスプライン係合支持されて、ドラム５２とハブ５４との間に配置されている。クラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５は、ドラム５２に内包された形態で構成されており、ドラム５２の内側と入力軸１１の外周をシリンダ５０とし、それに軸方向摺動自在に嵌挿されたピストン５１と、入力軸１１に軸方向止めされたキャンセルプレートと、ピストン５１とキャンセルプレートとの間に配設されたリターンスプリングとを備えた構成とされ、減速プラネタリギヤＧ１の後方に隣接配置されている。
【００６０】
第１のクラッチ（Ｃ−１）は、そのドラム６２の内周側のボス部を円筒ボス部１０ａの外周に回転自在に支持され、ボス部を介して減速プラネタリギヤＧ１のキャリアＣ１に連結されている。クラッチ（Ｃ−１）の多板の摩擦材とセパレータプレートからなる摩擦部材６３は、セパレータプレートをドラム６２の内周にスプライン係合支持され、摩擦材の内周をハブ６４の外周にスプライン係合支持されて、ドラム６２とハブ６４との間に配置され、ハブ６４はドラム状の連結部材１３を介してサンギヤＳ３に連結されている。クラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボ６は、ドラム６２の内側をシリンダ６０とし、それに軸方向摺動自在に嵌挿されたピストン６１と、ドラム６２の内周側のボス部に軸方向止めされたキャンセルプレートと、ピストン６１とキャンセルプレートとの間に配設されたリターンスプリングとを備えた構成とされている。この配置では、摩擦部材６３は、減速プラネタリギヤＧ１の外周側に位置している。
【００６１】
第３のクラッチ（Ｃ−３）は、そのドラム７２の内周側のボス部が変速機ケース１０の円筒ボス部１０ａに回転自在に軸受７２ａを介して支持され、外周部がドラム状の連結部材１４を介してサンギヤＳ２に連結されている。クラッチ（Ｃ−３）の多板の摩擦材とセパレータプレートからなる摩擦部材７３は、セパレータプレートをドラム７２の内周にスプライン係合支持され、摩擦材の内周を第１のクラッチのドラム６２により構成されるハブ７４の外周にスプライン係合支持されて、ドラム７２とハブ７４との間に配置されている。クラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ７は、ドラム７２の内側をシリンダ７０とし、それに軸方向摺動自在に嵌挿されたピストン７１と、ドラム７２のボス部に軸方向止めされたキャンセルプレートと、ピストン７１とキャンセルプレートとの間に配設されたリターンスプリングとを備えた構成とされている。
【００６２】
第１の係止手段の一方を構成するブレーキ（Ｂ−１）は、第３のクラッチ（Ｃ−３）のクラッチドラム７２をブレーキドラムとして、その外周に係合するバンド８１を備えるバンドブレーキとされている。このバンド８１の締結位置は、ドラム７２のボス部を円筒ボス部１０ａに支持する軸受７２ａと同様の軸方向位置における外周側とされ、ブレーキ締結時に、締結位置と支持位置とが軸方向にずれていることにより生じるモーメントをなくして、該軸受７２ａにかかる荷重を低減する構成とされ、これにより軸受７２ａの小型化がなされている。また、このドラム７２は、ドラム状連結部材１４を介してサンギヤＳ２に連結されているため、上記締結時の荷重がモーメント力として作用した場合には、サンギヤＳ２を支持する軸受ブッシュ１４ｂにこの荷重が負荷されることとなるが、こうした余分な荷重負荷が上記軸受７２ａの配置により防がれるため、軸受ブッシュ１４ｂの小型化にも役立っている。なお、このブレーキの油圧サーボについては、図示を省略されている。
【００６３】
第２の係止手段の一方を構成するブレーキ（Ｂ−３）は、多板の摩擦材とセパレータプレートを摩擦部材９３とする多板ブレーキとされ、セパレータプレートが変速機ケース１０内周にスプライン係止支持され、摩擦材がキャリアＣ２に固定されたハブ９４にスプライン係合支持されている。そして、このブレーキ（Ｂ−３）の摩擦部材９３は、プラネタリギヤセットＧの小径のプラネタリギヤの外周側に径方向に重合させて配置されている。ブレーキ（Ｂ−３）の油圧サーボ９は、変速機ケース１０の後端壁部１０ｒに形成された環状凹部をシリンダとし、それに摺動自在に嵌挿されたピストン９１と、後端壁部１０ｒに軸方向止めされてピストン９１に当接するリターンスプリングとを備えた構成とされている。ピストン９１の変速機ケース１０の周壁に沿って延長されて摩擦部材９３の後端に至る延長部は、その外周をケース周壁のスプラインに嵌合させて回り止めされている。
【００６４】
また、第１の係止手段の他方を構成するワンウェイクラッチ（Ｆ−１）は、そのインナレースをドラム７２と一体化され、アウタレースをブレーキ（Ｂ−２）のハブと一体化された構成とされ、第３のクラッチ（Ｃ−３）の前方、すなわち変速機構の最前部に配置されている。アウタレースを変速機ケース１０に係止するブレーキ（Ｂ−２）は、アウタレースにスプライン係合支持された摩擦材と、変速機ケース１０の内周スプラインに係合支持されたセパレータプレートを摩擦部材とする多板構成のブレーキとされている。ブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボ９’は、変速機ケース１０の前端壁１０ｆをシリンダ９０’とし、それに摺動自在に嵌挿されたピストン９１’と、変速機ケース１０の前端壁１０ｆに軸方向止めされてピストン９１’に当接するリターンスプリングとを備えた構成とされている。こうした配置により、変速機ケース１０の前端壁１０ｆがブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボ９’の配設スペースとされているため、別途の油圧サーボ形成用部材が不要となり、部品点数が削減され、しかも、変速機の軸長が短縮されている。
【００６５】
そして、第２の係止手段の他方を構成するワンウェイクラッチ（Ｆ−２）は、そのインナレースをキャリアＣ２の前端部に結合され、アウタレースを変速機ケース１０の内周のスプラインに係合させて、プラネタリギヤセットＧの前方に配置されている。
【００６６】
上記に関連構成から、第１のクラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボ６を内包するドラム６２は、減速プラネタリギヤＧ１の外周側に摩擦部材６３を配設され、減速プラネタリギヤＧ１のキャリアＣ１に連結させて、円筒ボス部１０ａの外周に回転自在に支持され、第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５を内包するドラム５２は、油圧サーボ５の外周側に摩擦部材５３を配設され、入力軸１１と減速プラネタリギヤＧ１のリングギヤＲ１に連結させて、入力軸１１の外周に固定され、第３のクラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ７を内包するドラム７２は、第１のクラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボ６の外周側に配設された摩擦部材６３を介して第１のクラッチ（Ｃ−１）のドラム６２に連結され、円筒ボス部１０ａの外周に回転自在に支持された配置となる。そこで、円筒ボス部１０ａと第１のクラッチ（Ｃ−１）のドラム６２との間及び第３のクラッチ（Ｃ−３）のドラム７２との間の相対回転部に、円筒ボス部１０ａから第１のクラッチ（Ｃ−１）及び第３のクラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ６，７にそれぞれ連通する２つの油路Ｌ１，Ｌ３を漏れ止めする一対ずつのシールリング６７，７７が配設され、円筒ボス部１０ａと入力軸１１との間の相対回転部に、円筒ボス部１０ａから第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５に連通する１つの油路Ｌ２を漏れ止めする一対のシールリング５７が配設されている。
【００６７】
このように、クラッチの油圧サーボに油圧を供給する油路において、相対回転する部材の油路間での油の漏れを防ぐために配置されるシールリング数については、１本の油路が経由するシールリングが多いと、コストがかかるだけでなく、その油路に油圧がかかっている状態では、シールリングに圧力がかかることで摺動抵抗が増大し、動力伝達効率を考えた場合、ロスが大きくなるという欠点がある。したがって、シールリングは少ないほうがよい。本実施形態では、シールリングについて、変速機ケース１０の円筒ボス部１０ａに形成された各油路Ｌ１〜Ｌ３から第１のクラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボ６までの油路に一組のシールリングが配置され、第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５までの油路に一組のシールリングが配置され、第３のクラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ７までの油路に一組のシールリングが配置されている。したがって、３箇所の相対回転部を漏れ止めするに必要最小限の合計３組のシールリングが配置されていることになる。このように、本実施形態においては、シールリングの数を少なくすることができるので、動力伝達におけるロスが少ない自動変速機とすることができるという効果が得られる。
【００６８】
かくして、上記実施形態の構成によれば、センタサポートなしでシールリングを最少とすることができ、軸長を長くすることなく、また、部品点数を増加させることなく、安価で、動力損失を最小限にでき、効率のよい自動変速機を提供できる。更に、減速プラネタリギヤＧ１の入力要素を第２のクラッチのクラッチドラム５２を介して入力軸１１に連結するようにしたので、減速プラネタリギヤＧ１の入力部材とクラッチドラムの共通化により、軸長を短縮し、部品点数を減少させることができる。また、第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５を入力軸１１外周上に配置することで、第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５のピストン受圧面積を大きく採ることができ、それを摩擦部材５３の相対的小型化、すなわち構成枚数の削減又は小径化に利用することも可能となる。また、このギヤトレインの特徴として、第２のクラッチ（Ｃ−２）は、図２に示すように、第４速以上の高速段で常時係合するクラッチであり、このときに油圧供給状態でシールリング５７が入力軸１１と円筒ボス部１０ａ間で摺動することになるが、この形態では、シールリング５７の径が他のシールリング径より小さいため、摺動抵抗損失が低く抑えられる利点も得られる。
【００６９】
なお、上記実施形態を示す図４において、略号Ｓｎは入力回転センサを示す。このセンサＳｎは、変速機制御のために電子制御装置への情報としての入力回転を検出するのに必要なもので、その検出部を入力軸１１の外周に形成された多数の凹凸に接近配置するために、前端壁１０ｆに埋設配置されている。
【００７０】
ところで、上記第１実施形態では、主として第１及び第３のクラッチの集約化による軸方向寸法の短縮の意味から、第３のクラッチ（Ｃ−３）の入力側部材への動力伝達が、第１のクラッチ（Ｃ−１）のドラム６２から第３のクラッチ（Ｃ−３）の内周側のハブ７４に成される配置を採ったが、入力回転を検出する容易性を優先する意味では、上記動力伝達が、第３のクラッチ（Ｃ−３）の外周側のドラム７２を入力側部材として行われる配置を採るのも有効である。以下、各実施形態の説明において、前記第１実施形態の第１及び第３のクラッチの相互配置を第１クラッチ配置と略称し、第２実施形態のこれらクラッチの相互配置を第２クラッチ配置と略称する。図５は、こうした構成を採る第２実施形態の自動変速機のギヤトレインを模式化した断面構造で示す。以下、重複を避ける意味で、この形態における前記第１実施形態との相違点のみ説明する。
【００７１】
この形態では、第１実施形態に対して第３のクラッチ（Ｃ−３）の減速プラネタリギヤＧ１との連結関係が変更されている。すなわち、第３のクラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ７を内包するクラッチドラム７２が、第１のクラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボ６を内包するクラッチドラム６２と並列に減速プラネタリギヤＧ１の出力要素であるキャリアＣ１に連結されている。そして、第３のクラッチ（Ｃ−３）の摩擦部材７３は、第３のクラッチ（Ｃ−３）の油圧サーボ７と第１のクラッチ（Ｃ−１）の油圧サーボ６の外周側に配置され、第３のクラッチ（Ｃ−３）の摩擦部材７３への動力伝達は、ドラム７２側からハブ７４側へなされる配置とされている。こうした配置によると、減速プラネタリギヤＧ１からの出力回転が常時伝達される第３のクラッチ（Ｃ−３）のドラム７２が、変速機構の最外周に位置するレイアウトとなるため、自動変速機の制御のために必要とされる入力回転の検出が、変速機ケース１０の奥部に検出手段を埋設することなく容易に可能となる。したがって、この形態では、入力回転センサＳｎは、変速機ケース１０の外周壁部に取り付けられている。
【００７２】
更に、この形態では、第１実施形態において第１の係止手段としてのバンドブレーキ（Ｂ−１）のドラムとして、第３のクラッチ（Ｃ−３）のドラム７２を利用した構成を採ったが、上記入力回転の検出との関係からこうした配置は採れないので、第３のクラッチ（Ｃ−３）の前方に配置されたワンウェイクラッチ（Ｆ−１）とブレーキ（Ｂ−２）を減速プラネタリギヤＧ１とワンウェイクラッチ（Ｆ−２）の間に配置し、それらに隣接させて、同じくドラム状連結部材１４をドラムとするバンドブレーキを配している。こうした配置の利点は、比較的剛性の高いワンウェイクラッチ（Ｆ−１）のインナレースをドラムに隣接した支持部とすることで、ブレーキ締結時の負荷によるモーメントをインナレースに受けさせることで、モーメント負荷がサンギヤＳ２の軸受ブッシュ１４ｂに及ばないようにすることができる利点が得られる。なお、このレイアウト変更に伴い、ブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボ９’は、ワンウェイクラッチ（Ｆ−２）のアウタレースの外周側に変速機ケース１０とは別体のものとして配置されている。
【００７３】
ところで、上記両実施形態では、非減速回転を入力する第２のクラッチ（Ｃ−２）を減速プラネタリギヤＧ１に隣接させて、換言すれば、プラネタリギヤセットＧの前側に配置したが、第２のクラッチ（Ｃ−２）は、プラネタリギヤセットＧの後側に配置することもできる。図６及び図７はこうした配置を採る第３実施形態をスケルトンと実際の断面構造で示す。
【００７４】
この形態では、図６のスケルトンを参照して明らかなように、第２のクラッチ（Ｃ−２）の後方への移設に伴い、入力軸１１が変速機構の後端部まで達するため、中間軸が廃止されている。この場合の入力軸１１の後端部は、図７に示すように、第１及び第２実施形態における中間軸後端部の支持と同様の方法で出力軸１９の軸穴に支持されている。そして、第２のクラッチ（Ｃ−２）は、そのドラム５２の後端部を入力軸１１の後端側のフランジに固定され、片持ち状態に支持されている。クラッチ（Ｃ−２）の多板の摩擦材とセパレータプレートからなる摩擦部材５３は、セパレータプレートをドラム５２の内周に係合支持され、摩擦材の内周をハブ５４の外周に係合支持されて、ドラム５２とハブ５４との間に配置され、ハブ５４の前端がプラネタリギヤセットＧのキャリアＣ３に固定されて片持ち状態に支持されている。クラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５は、ドラム５２の内側と入力軸１１の外周をシリンダ５０とし、それに軸方向摺動自在に嵌挿されたピストン５１と、入力軸１１に軸方向止めされたキャンセルプレートと、ピストン５１とキャンセルプレートとの間に配設されたリターンスプリングとを備えた構成とされている。
【００７５】
この第３実施形態では、入力軸１１内に１本の油路が通され、この油路が第２のクラッチ（Ｃ−２）の位置での閉栓により前後に分割され、前側の油路が潤滑用油路１１ｂ、後側の油路が第２のクラッチ（Ｃ−２）への供給油路１１ａとされている。したがって、この場合、出力軸１９内の油路は、変速機ケース１０の後端壁部１０ｒの油路Ｌ２を経て、図示しないバルブボディに連通されている。また、潤滑用油路１１ｂはその前端部を、前側ボス部１０ａの図示しない油路を介してバルブボディに連通されている。
【００７６】
かくして、この第３実施形態では、クラッチの油圧サーボに油圧を供給する油路あるいは自動変速機全体に潤滑油を供給するための油路において、相対回転する部材の油路間での油の漏れを防ぐために配置されるシールリング数、及び軸内に重なって形成される油路の本数については、図７を見ても分かるとおり、変速機のケース１０の後端部から第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５への油路中に配置されるシールリングが２組と１つ、変速機ケース１０の円筒ボス部１０ａ内に形成された油路から第１及び第３の油圧サーボに油圧を供給する油路にそれぞれ１組ずつ、そして、変速機のケース部１０の円筒部１０ａ内に形成された油路から入力軸１１内に形成された潤滑油路に油圧を供給する油路中に１組（図示せず）配置されている。したがって、合計５組と１つのシールリングが配置されていることになる。また、軸内の油路は１本である。このように、本実施形態では、シールリングの数や軸内の油路を少なくすることができるので、動力伝達におけるロスが少なく、軸方向寸法の小さい自動変速機とすることができるという効果も得られる。また、第２のクラッチの油圧サーボ５の供給油路Ｌ２をケース１０の後端部に設けたので、円筒ボス部１０ａの油路の集中を避けることができる。
【００７７】
以上の各実施形態は、本発明をＦＲ車用の縦置式自動変速機の形態で具体化したものであるが、本発明は、フロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）又はリヤエンジン・リヤドライブ（ＲＲ）車用の横置式自動変速機に適用することもできる。以下こうした形式の実施形態を説明する。
【００７８】
図８〜図１２は、トランスアクスルの形態を採る第４実施形態の横置式自動変速機を示す。図８はそのギヤトレインを、軸間を共通平面内に展開してスケルトンで示し、図９は端面からみた実際の軸位置関係を示す。この自動変速機は、互いに並行する主軸Ｘ、カウンタ軸Ｙ、デフ軸Ｚの各軸上に各要素が配設された３軸構成とされている。そして、主軸Ｘ上の入力軸１１の周りに、前記各実施形態の場合と同様の構成の４つの変速要素Ｓ２，Ｓ３，Ｃ２（Ｃ３），Ｒ３を有するプラネタリギヤセットＧと、減速プラネタリギヤＧ１と、３つのクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−２，Ｃ−３）が配置され、前記各実施形態の場合と若干異なり、２つのブレーキ（Ｂ−１，Ｂ−２）と１つのワンウェイクラッチ（Ｆ−１）が配置された構成を備える。
【００７９】
この自動変速機の場合も、プラネタリギヤセットＧの第１の変速要素としての小径サンギヤＳ３が第１のクラッチ（Ｃ−１）により減速プラネタリギヤＧ１を介して入力軸１１に連結され、第２の変速要素としての大径サンギヤＳ２が第３のクラッチ（Ｃ−３）により減速プラネタリギヤＧ１を介して入力軸１１に連結されるとともに第１のブレーキ（Ｂ−１）によりケース１０に係止可能とされ、第３の変速要素としてのキャリアＣ２（Ｃ３）が第２のクラッチ（Ｃ−２）により入力軸１１に連結されるとともに、前記各実施形態における第２のブレーキ（Ｂ−３）とワンウェイクラッチ（Ｆ−２）に相当するブレーキ（Ｂ−２）とワンウェイクラッチ（Ｆ−１）によりケース１０に係止可能とされ、第４の変速要素としてのリングギヤＲ３が出力要素としてカウンタドライブギヤ１９’に連結されている。この実施形態では、前記各形態におけるワンウェイクラッチ（Ｆ−１）と、それに直列のブレーキ（Ｂ−２）に相当する係合要素が廃止されているが、この変更は、縦置式に比べて著しく軸長の制約を受けることによる。
【００８０】
以下、この実施形態のギヤトレインを前記各実施形態との相違点を主に更に詳細に説明する。主軸Ｘ上には、図示しないエンジンの回転を入力軸１１に伝達するロックアップクラッチ付のトルクコンバータ４が配置されている。カウンタ軸Ｙ上には、主軸Ｘ側からの出力を反転させてディファレンシャル装置３に伝達すべくカウンタドライブギヤ１９’に噛合するアイドラギヤ２が配置されている。デフ軸Ｚ上には、アイドラギヤ２に噛合するデフリングギヤ３１がデフケース３２に固定して設けられ、デフケース３２中に配置された差動歯車の差動回転が左右軸３０に出力され、最終的なホイール駆動力とされる構成が採られている。
【００８１】
プラネタリギヤセットＧと減速プラネタリギヤＧ１の構成及びそれらと各係合要素との連結関係は、上記のように前記実施形態の場合と同様である。したがって、この変速機により達成される変速段も前記各形態の場合と実質同様となる。図１０は各クラッチ及びブレーキの係合及び解放（○印で係合、括弧付の○印でエンジンブレーキ時のみの係合、無印で解放を表す）で達成される変速段を図表化して示す。また、図１１は各クラッチ及びブレーキの係合（●印でそれらの係合を表す）により達成される変速段と、そのときの各変速要素の回転数比との関係を速度線図で示す。この場合の各変速段での動力伝達は、先の第１実施形態における説明から、上記係合図表を参照して容易に類推可能であるので、冗長を避けるべく説明を省略する。
【００８２】
この実施形態により達成される各変速段についても、図１１の速度線図上で、リングギヤＲ２，Ｒ３の速度比を示す○印の上下方向の間隔を参照して定性的にわかるように、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップとなる。この関係を具体的に数値を設定して、定量的に表すと、図１０に示すギヤ比及びステップとなる。この場合のギヤ比は、減速プラネタリギヤＧ１のサンギヤＳ１とリングギヤＲ１の歯数比λ１＝４４／７８、プラネタリギヤセットＧの大径サンギヤ側のサンギヤＳ２とリングギヤＲ２（Ｒ３）の歯数比λ２＝３６／７８、小径サンギヤ側のサンギヤＳ３とリングギヤＲ３の歯数比λ３＝３０／７８に設定すると、入出力ギヤ比は、
第１速（１ＳＴ）：（１＋λ１）／λ３＝４．０６７
第２速（２ＮＤ）：（１＋λ１）（λ２＋λ３）／λ３（１＋λ２）＝２．３５４
第３速（３ＲＤ）：１＋λ１＝１．５６４
第４速（４ＴＨ）：（１＋λ１）／（１＋λ１−λ１・λ３）＝１．１６１
第５速（５ＴＨ）：（１＋λ１）／（１＋λ１＋λ１・λ２）＝０．８５７
第６速（６ＴＨ）：１／（１＋λ２）＝０．６８４
後進（ＲＥＶ）：−（１＋λ１）／λ２＝３．３８９
となる。そして、これらギヤ比間のステップは、
第１・２速間：１．７３
第２・３速間：１．５１
第３・４速間：１．３５
第４・５速間：１．３５
第５・６速間：１．２５
となる。
【００８３】
次に、図１２は自動変速機の構成を具体的に模式的断面で示す。先にスケルトンを参照して説明した各構成要素については、同じ参照符号を付して説明に代えるが、スケルトンから参照し得ない細部について、ここで説明する。
【００８４】
変速機構を収容するケース１０は、その前端壁１０ｆからケース内方へ延びる前側ボス部１０ａと、後端壁１０ｒからケース内方へ延びる後側ボス部１０ｂを備え、それら両ボス部の内周で入力軸１１の前後端部をベアリングを介して支持している。この形態では、前側ボス部１０ａに、ボス部内周に開口する潤滑供給油路Ｌ４が形成され、後側ボス部１０ｂに、ボス部外周に開口する２つのサーボ圧油路Ｌ１，Ｌ３が形成され、ボス部内で入力軸１１の軸端に対向して開口する１つのサーボ圧油路Ｌ２が形成されている。
【００８５】
入力軸１１は、後側支持部に隣接させてフランジ１１ｃを形成され、内部に軸方向に３分割された軸内油路を形成されている。これら油路のうち、前部の軸内油路は、トルクコンバータに対するセカンダリ圧の給排に用いられ、中間部の軸内油路１１ｂは、潤滑油路Ｌ４に連通されて潤滑圧の供給に用いられ、後部の軸内油路１１ｄはケース内油路Ｌ２に連通されてサーボ圧すなわちライン圧の給排に用いられるものであり、したがって、潤滑油路１１ｂは、前側ボス部１０ａと後側ボス部１０ｂとの間に形成された多数の径方向油孔を介して入力軸１１の回転による遠心力により潤滑油を放出すべく入力軸１１の軸周に開口している。
【００８６】
次に、プラネタリギヤセットＧは、入力軸１１の前部に両サンギヤＳ２，Ｓ３を、ベアリングを介して入力軸１１に支持されたトルク伝達部材１３の外周にベアリングを介して支持された形態で位置決め支持されている。プラネタリギヤセットＧの第１の変速要素としてのサンギヤＳ３は、連結部材１４により第１のクラッチ（Ｃ−１）のハブ６４に連結されている。また、第２の変速要素としてのサンギヤＳ２は、第３のクラッチ（Ｃ−３）のハブ７４に連結されている。そして、第３の変速要素としてのキャリアＣ２（Ｃ３）は、トルク伝達部材１３を介して第２のクラッチ（Ｃ−２）のハブ５４に連結されている。更に、第４の変速要素としてのリングギヤＲ２（Ｒ３）は、その直前のカウンタドライブギヤ１９’に連結されている。
【００８７】
減速プラネタリギヤＧ１は、後側ボス部１０ｂの先端外周に反力要素としてのサンギヤＳ１を固定し、入力要素としてのリングギヤＲ１を入力軸１１のフランジ１１ｃに連結させて、第２のクラッチ（Ｃ−２）の後方に配置されている。出力要素としてのキャリアＣ１は、第１及び第３のクラッチの油圧サーボ６，７に共通のシリンダ６０に連結されている。
【００８８】
次に、第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）の油圧サーボ６，７は、減速プラネタリギヤＧ１の後側に配置され、変速機ケースの後側ボス部１０ｂの外周に回転自在に支持された共通のシリンダ６０と、シリンダ６０の内側に嵌挿された第１のピストン６１と、外側に被蓋された第２のピストン７１を備え、共通のシリンダ６０は、拡径延長されて第１のクラッチのドラム６２を構成し、第２のピストン７１も同様に拡径延長されて、他方の第３のクラッチのドラム７２を構成している。そして、これら両ドラム６２，７２は、スプライン係合で相互にトルク伝達可能に連結されている。要するに、第１及び第３のクラッチの油圧サーボ６，７は、それらを構成するシリンダ６０を共通とし、シリンダ６０の内側に嵌挿された一方のピストン６１と、外側に被蓋された他方のピストン７１とを有し、それら両ピストンの作動方向を互いに逆向きとする背中合わせの油圧サーボとされて、組み合わせによる油圧サーボのコンパクト化が図られている。以下、この組み合わせ構成を、第３クラッチ配置と略称する。なお、この形態でも、各油圧サーボは、キャンセルプレートとリターンスプリングを備えている。
【００８９】
第１のクラッチ（Ｃ−１）の摩擦部材６３は、内周側をハブ６４にスプライン係合させ、外周側をドラム６２にスプライン係合させた多板の摩擦材とセパレータプレートから構成され、ドラム６２の先端に固定されたバッキングプレートと、油圧サーボ６内への油圧の供給によりシリンダ６０から押し出されるピストン６１とで挟持されるクラッチ係合作動により、ドラム６２からハブ６４にトルクを伝達する構成とされている。
【００９０】
第３のクラッチ（Ｃ−３）の摩擦部材７３は、内周側をハブ７４にスプライン係合させ、外周側をドラム７２にスプライン係合させた多板の摩擦材とセパレータプレートから構成され、ドラム７２の先端に固定されたバッキングプレートと、油圧サーボ７内への油圧の供給によりシリンダ６０から押し出されるピストン７１とで挟持されるクラッチ係合作動により、ドラム７２からハブ７４にトルクを伝達する構成とされている。そして、第１及び第３のクラッチの摩擦部材６３，７３は、軸方向に並べて互いに隣接配置されている。
【００９１】
第２のクラッチ（Ｃ−２）は、その油圧サーボ５も含めて減速プラネタリギヤＧ１の前側、すなわちプラネタリギヤセットＧと減速プラネタリギヤＧ１の間に配置され、その油圧サーボ５は、内周側を入力軸１１のフランジ部１１ｃに固定されて入力軸１１の外周に配置され、外周側を拡径延長してドラム５２とされたシリンダ５０と、シリンダ５０に内包されたピストン５１と、遠心油圧のキャンセルプレートと、リンターンスプリングとで構成されている。
【００９２】
第２のクラッチ（Ｃ−２）の摩擦部材５３は、内周側をハブ５４にスプライン係合させ、外周側をドラム５２にスプライン係合させた多板の摩擦材とセパレータプレートから構成され、ドラム５２の先端に固定されたバッキングプレートと、油圧サーボ５内への油圧の供給によりシリンダ５０から押し出されるピストン５１とで挟持されるクラッチ係合作動により、ドラム５２からハブ５４にトルクを伝達する構成とされている。そして、摩擦部材５３は、両摩擦部材６３，７３の内周側に配置されている。
【００９３】
また、第１のブレーキ（Ｂ−１）はバンドブレーキとされ、そのブレーキバンド８１は、第３のクラッチ（Ｃ−３）のハブ７４に連結されたブレーキドラム８２を締めつける構成とされている。これにより、第１のブレーキ（Ｂ−１）は、軸方向スペースを要せず、しかも径方向寸法をほとんど増加させずに配置されていることになる。なお、このバンドブレーキの油圧サーボは、ブレーキバンド８１と同じ軸方向位置で、ブレーキドラム８２に対して接線方向に延びるものであるため、図示を省略している。
【００９４】
第２のブレーキ（Ｂ−２）は、各クラッチと同様に多板構成とされ、その油圧サーボ９と摩擦部材９３は、プラネタリギヤセットＧの外周側に、ワンウェイクラッチＦ−１と並べて配置され、ブレーキのハブ９４とワンウェイクラッチのインナレースがキャリアＣ２（Ｃ３）に連結されている。特に第２のブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボ９は、ラビニヨ形式のプラネタリギヤセットＧのリングギヤを欠く部位に径方向にラップさせて配置されている。
【００９５】
カウンタドライブギヤ１９’は、ケース１０の前側ボス部１０ａの外周にベアリング１２を介して支持され、変速機構の前端に配置されている。この構成は、カウンタドライブギヤ１９’が格別のサポートをケース１０に設けずに支持された構成となることで、ケース１０の軽量化の利点をもたらしている。
【００９６】
第２のクラッチの油圧サーボ５は、入力軸１１に形成された軸内油路１１ｄを介して、ケース１０の後端部に形成されたケース内油路Ｌ２に連通されている。なお、図示されていないが、ケース内油路Ｌ２は、周知のように、油圧制御装置のバルブボディのライン圧油路に接続されている。一方、第１及び第３のクラッチの油圧サーボ６，７は、ボス部１０ｂに形成された２つのケース内油路Ｌ１，Ｌ３に連通され、これら２つの油路は、油圧サーボ６，７とボス部１０ｂとの間の相対回転部に介挿された一組ずつのシールリング６７，７７により漏れ止めされている。同様に、２つのケース内油路Ｌ１，Ｌ３も油圧制御装置のバルブボディのライン圧油路に接続されている。
【００９７】
上記のように、第２のクラッチの油圧サーボ５に連通された１つの油路１１ｄは、ケース１０の後端部の後側ボス部１０ｂの内周と入力軸１１の後端部外周との間に介挿された１つのシールリング１１ｅで漏れ止めされている。このように、第２のクラッチ（Ｃ−２）について、その油圧サーボ５を、入力軸１１の外周に固定し、入力軸１１に形成された軸内油路１１ｄを介してケース１０の後側ボス部１０ｂに形成された油路Ｌ２に連通された構成を採っているため、油路の漏れ止めを、入力軸１１のケース１０への支持部で単一かつ小径のシールリング１１ｅで行うことができるようになり、通常、１つの油路が相対回転部を通る部位を漏れ止めするのに一組のシールリングが必要とされるのに対して、シールリング数を削減している。したがって、この構成によるシールリング数の削減と、シールリング径が小径であることで、摺動抵抗が低減され、変速機の伝動効率が向上する。
【００９８】
また、他の２つのクラッチである第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）について、減速プラネタリギヤＧ１の支持のために設けられるケース１０から延長されたボス部１０ｂを利用してそれらの油圧サーボ６，７を配置することで、供給油路Ｌ１，Ｌ３が相対回転部を通る部位を１箇所ずつとすることができるため、油路の漏れ止めを、通常最低限必要とされる一組ずつのシールリング６７，７７で行うことができ、それにより第１〜第３のクラッチの油圧サーボ５，６，７を含めた全体の油路Ｌ１〜Ｌ３の漏れ止めのためのシールリング数を最低限に抑えている。
【００９９】
更に、入力軸１１は、軸内油路１１ｄの前方に潤滑油路１１ｂを形成され、入力軸１１の軸周でケース１０の前端部の前側ボス部１０ａに形成された油路Ｌ４に連通されている。この構成は、入力軸１１を第２のクラッチの油圧サーボ５への油圧供給に用いているにも拘わらず、プラネタリギヤセットＧへの潤滑油の供給も同じ入力軸１１を用いて、しかも油圧サーボ５への軸内油路１１ｄと、潤滑油路１１ｂとを入力軸１１内で重ならせることなく行うことを可能としており、入力軸の小径化がなされている。こうした入力軸１１の小径化は、それに外嵌支持されるプラネタリギヤセットＧのサンギヤＳ２，Ｓ３径の小径化に役立ち、ひいては最重量部材であるプラネタリギヤセットＧ全体のコンパクト化による変速機の軽量化に役立っている。
【０１００】
次に、図１３は第３クラッチ配置を用いた第４実施形態に対して各要素を実質上前後逆転させて配置した第５実施形態を模式化した断面で示す。この場合、第４実施形態においてケース１０の後側ボス部１０ｂに配置された減速プラネタリギヤＧ１と第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）の両油圧サーボ６，７は、前側ボス部１０ａに移設され、その順序、向きともに逆転され、代わって、カウンタドライブギヤ１９’が後側ボス部１０ｂに支持されている。この配置の逆転に伴い、入力軸１１が第２のクラッチ（Ｃ−２）の配設部分で終端することになるので、前記第１実施形態と同様に、中間軸１２を設が設けられている。そして、各油圧サーボへの供給油路も第１実施形態と同様とされる。すなわち、第１及び第３のクラッチの油圧サーボ６，７への油圧供給は、ボス部１０ａのケース内油路Ｌ１，Ｌ３から行われ、第２のクラッチの油圧サーボ６への油圧供給は、同じくボス部１０ａのケース内油路Ｌ２から入力軸１１の軸内油路１１ａを通して行われ、中間軸内の潤滑用油路１２ｂへの潤滑油圧の供給は、ボス部１０ｂ内のケース内油路Ｌ４から中間軸１２の軸端を介して行われる。この場合に必要とされるシールリング数は、図に符号５７，６７，７７，１２ｅで示すように、３組と１個となり、第１実施形態の場合と同様である。なお、本発明の主題とする油圧供給とは直接関係しないが、カウンタドライブギヤ１９’を変速機構の後部に配置した関係上、カウンタドライブギヤ１９’の出力は、第４実施形態と異なり、減速機能を持つカウンタドリブンギヤとデフドライブピニオンギヤを経てディファレンシャル装置に伝達されることになる。
【０１０１】
ところで、この横置式の構成の場合も、前記第１実施形態と第２実施形態の関係と同様に、第３クラッチ配置に対して第２のクラッチ（Ｃ−２）を減速プラネタリギヤから離して、プラネタリギヤセットＧの後側に配置する構成と採ることもできる。図１４はこうした構成を採る第６実施形態を模式化した断面で示す。この場合、先の第５実施形態に対して、プラネタリギヤセットＧが第２のクラッチ（Ｃ−２）の分だけ前方に移設され、その分の後側スペースに第２のクラッチ（Ｃ−２）が、その油圧サーボ５０のシリンダ開口をプラネタリギヤセットＧ側に向けて配置されている。そして、入力軸１１は再び１本軸とされる。
【０１０２】
こうした配置を採っても、第１及び第３のクラッチの油圧サーボ６，７のための油路Ｌ１、Ｌ３を前側ボス部１０ａに設けることで、これらの油路を加えてボス部１０ａの油路数が潤滑油路Ｌ４と合わせて３本となるため、ボス部１０ａ外径の若干の拡径に伴うシールリング径の大径化は避けられないものの、これらの油路の漏れ止めのためのシールリング数は同じにすることができる。また、第２のクラッチの油圧サーボ５のための油路Ｌ２，１１ａについては、軸周シール１１ｅが１個のみで足りる。
【０１０３】
次に図１５は、第７実施形態を示す。この形態は、上記第６実施形態に対して全て逆向きの構成と採ったものである。この場合、第２のクラッチの油圧サーボ５への供給油路Ｌ２，１１ａと、潤滑油圧の供給油路Ｌ４，１１ｂの関係が、第６実施形態に対して入れ替わっている。
【０１０４】
次に図１６は、第８実施形態を示す。この形態は、上記第７実施形態に対して第２のクラッチ（Ｃ−２）とカウンタドライブギヤ１９’の配置を入れ替えたものである。この実施形態において、他の形態と大きく異なる点は、第２のクラッチの油圧サーボ５を入力軸１１のフランジに回転不能に連結支持した上で、前側ボス部１０ａの外周に配置した点にある。すなわち、油圧サーボ５のシリンダ５０を構成するドラム５２の内周をボス部１０ａの外周に配置することで、油圧サーボ５のシリンダ５０への油圧供給が、ケース内油路Ｌ２から入力軸１１を介することなく直接行われる構成が採られている。
【０１０５】
また、この配置では、カウンタドライブギヤ１９’が変速機構の中間部に位置するため、変速機ケース１０の前端壁１０ｆと後端壁１０ｒとの間にサポート１０ｓを設けて、その内周にベアリング１２を介して支持されている。そして、変速機構がサポート１０ｓを挟んで前後に分かれるため、第２のクラッチの出力側部材としてのハブ５４をサポート１０ｓの内周側でプラネタリギヤセットＧのキャリアＣ３にスプライン係合連結している。また、カウンタドライブギヤ１９’とプラネタリギヤセットＧの出力要素としてのリングギヤＲ３との連結も、サポート１０ｓの内周側でのスプライン係合連結としている。
【０１０６】
次に図１７は、第９実施形態を示す。この形態は、図１３に示す前記第５実施形態に対して第２のクラッチ（Ｃ−２）とカウンタドライブギヤ１９’の位置を入れ替えたものである。この場合、カウンタドライブギヤ１９’は変速機構の中央に設けたサポート１０ｓに支持した中央配置とされている。このようにセンタサポート１０ｓを設けた場合、サポート１０ｓの外周側を第２のブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボに利用することがコンパクト化の上で有効であるので、第２のブレーキ（Ｂ−２）については、ワンウェイクラッチ（Ｆ−１）に対する位置関係をも含めて、油圧サーボ９と摩擦部材９３の向きを反転させて配置している。そして、この変更により生じるプラネタリギヤセットＧの外周のスペースに第２のクラッチ（Ｃ−２）の摩擦部材５３を重合させることで、センタサポート配設分の軸長の増加を相殺している。
【０１０７】
この配置においては、第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５が変速機構の最後部に位置する配置となるめ、軸長の短縮の意味で、シールリング１１ｅは、入力軸１１の後端部をケース１０の後側ボス部１０ｂに支持するベアリング１５に対して内外周位置関係に配置されている。この第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５の最後部への配置は、入力軸１１内の第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボ５への油路１１ａを、実質上潤滑油路１１ｂの形成に影響しない長さとすることができるため、入力軸１１内の潤滑油路長を十分に確保して、変速機構各部の潤滑を万遍なく行うことができる点を利点とする。
【０１０８】
次に図１８は、第１０実施形態を示す。この形態は、図１２に示す第３クラッチ配置を用いた第４実施形態に対して、第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１、Ｃ−３）の連結関係のみ第１実施形態で用いた第１クラッチ配置に置き替えたものである。ただし、この形態では、変速機軸長の一層の短縮のために、第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１、Ｃ−３）の摩擦部材６３，７３を油圧サーボ６の外周側に寄せ、第２のクラッチ（Ｃ−２）の摩擦部材５３を大径化し、かつ構成枚数を減らして自身の油圧サーボ５の外周側に配置することで、変速機の軸長の一層の短縮が図られている。この場合の各油圧の供給は、第４実施形態の場合と同様である。
【０１０９】
次に図１９は、第１１実施形態を示す。この形態は、上記第１０実施形態に対してカウンタドライブギヤ１９’の位置を変速機構中央部に移動させたものである。この形成の場合、プラネタリギヤセットＧが変速機構の最前部に位置する配置となるため、前側ボス部はなくされ、潤滑用油路１１ｂへの油圧の供給は、前端壁１０ｆのケース内油路Ｌ４から直接なされるようにしている。また、第２のブレーキ（Ｂ−２）とワンウェイクラッチ（Ｆ−１）の向きは逆向きとされ、ブレーキの油圧サーボ９は、前端壁１０ｆに内蔵された構成とされている。
【０１１０】
次に図２０は、第１２実施形態を示す。この形態は、上記第１１実施形態に対して第２のクラッチ（Ｃ−２）を前側に移動させたものである。この配置では、第２のクラッチの油圧サーボ５については、図１６に示す第８実施形態と同様の配置とされている。
【０１１１】
次に図２１は、第１３実施形態を示す。この形態では、上記第１２実施形態に対して全て逆転させた配置が採られている。なお、この形態では、第２のブレーキ（Ｂ−２）の油圧サーボ９は、変速機ケース１０の後端壁部１０ｒに内蔵させた構成とされている。この形態の場合、前側円筒部１０ａ内に第１及び第３のクラッチ（Ｃ−１，Ｃ−３）の油圧サーボへの供給油路Ｌ１，Ｌ３、後側円筒部１０ｂ内に第２のクラッチ（Ｃ−２）の油圧サーボへの供給油路Ｌ２と潤滑用の供給油路Ｌ４がそれぞれ２本ずつ配置される構成となるので、油路をバランス良く分散させることができる効果が得られる。
【０１１２】
次に図２２は、第１４実施形態を示す。この形態は、上記第１３実施形態に対してカウンタドライブギヤ１９’の位置を後方に移動させたものである。
【０１１３】
次に図２３は、第１５実施形態を示す。この形態で、上記第１４実施形態に対してカウンタドライブギヤ１９’を更に後方として、変速機構の最後部に置いている。
【０１１４】
最後に、図２４は第１６実施形態を示す。この形態は、図２１に示す第１３実施形態に対して第２のクラッチ（Ｃ−２）の位置をサポート１０ｓの前方に移動させたものである。なお、この形態の場合、プラネタリギヤセットＧが変速機構の最後部に位置することになるため、ケース後端壁部１０ｒのボス部１０ｂは本来不要となるが、軸長短縮の意味で、中間軸１２の後端側を支持するベアリングと、中間軸１２の軸周シール１２ｅを径方向にラップさせるべく、ごく短いボス部１０ｂが設けられている。
【０１１５】
以上、本発明をプラネリギヤセットをラビニヨ式としたものについて例示し、構成要素の配置並びに連結関係を変更した実施形態を挙げて詳説したが、プラネリギヤセットをシンプルプラネタリギヤとダブルプラネタリギヤとの組み合わせ、又はダブルプラネタリギヤ同士の組み合わせとしても、それらの連結関係の工夫により比較的良好なギヤ比ステップが得られる。本発明は、こうしたギヤトレインに適用しても同様の効果を発揮するものである。したがって、本発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の個々の請求項に記載の事項の範囲内で種々に具体的な構成を変更して実施することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した自動変速機の第１実施形態の全体構成を示すスケルトン図である。
【図２】第１実施形態のギヤトレインの作動及び達成されるギヤ比並びにギヤ比ステップを示す図表である。
【図３】第１実施形態のギヤトレインの速度線図である。
【図４】第１実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図５】第２実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図６】第３実施形態の全体構成を示すスケルトン図である。
【図７】第３実施形態の全体断面図である。
【図８】本発明を横置式トランスアクスルに適用した第４実施形態の全体構成を示すスケルトン図である。
【図９】第４実施形態の軸配置を示す配置図である。
【図１０】第４実施形態のギヤトレインの作動及び達成されるギヤ比並びにギヤ比ステップを示す図表である。
【図１１】第４実施形態のギヤトレインの速度線図である。
【図１２】第４実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図１３】第５実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図１４】第６実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図１５】第７実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図１６】第８実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図１７】第９実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図１８】第１０実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図１９】第１１実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図２０】第１２実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図２１】第１３実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図２２】第１４実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図２３】第１５実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【図２４】第１６実施形態のギヤトレインを示す模式的断面図である。
【符号の説明】
Ｇ プラネタリギヤセット
Ｇ１ 減速プラネタリギヤ
Ｓ１ サンギヤ（１要素）
Ｓ２ 大径サンギヤ（第２の変速要素）
Ｓ３ 小径サンギヤ（第１の変速要素）
Ｃ１ キャリア（出力要素）
Ｃ２，Ｃ３ キャリア（第３の変速要素）
Ｒ３ リングギヤ（第４の変速要素）
Ｃ−１ 第１のクラッチ
Ｃ−２ 第２のクラッチ
Ｃ−３ 第３のクラッチ
Ｂ−１ 第１の係止手段
Ｂ−２，Ｂ−３ 第２の係止手段
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 供給油路
５，６，７ 油圧サーボ
１１ 入力軸
１０ａ，１０ｂ ボス部
１０ｆ，１０ｒ ケース壁
１１ａ 油路
１１ｂ 潤滑用油路
１１ｅ シールリング
１９ 出力軸（出力部材）
１９’ カウンタドライブギヤ（出力部材）
１９ａ 油路
５０，６０，７０ シリンダ
５１，６１，７１ ピストン
５２，６２，７２ クラッチドラム
５４，６４，７４ ハブ

Claims (17)

1. プラネタリギヤセットに複数の入力回転を選択的に入力して多段の自動変速を達成する車両用自動変速機であって、入力軸に減速プラネタリギヤを介して連結され、前記プラネタリギヤセットに減速回転を入力する第１及び第３のクラッチと、前記入力軸に直接連結され、前記プラネタリギヤセットに非減速回転を入力する第２のクラッチを有するものにおいて、
   前記減速プラネタリギヤは、変速機のケース壁から延びたボス部の先端にその１要素を固定して配置され、
   前記第１のクラッチと前記第３のクラッチの油圧サーボは、前記ボス部上に配置され、
   前記第２のクラッチの油圧サーボは、前記減速プラネタリギヤに対して前記第１及び第３のクラッチの油圧サーボとは反対側に配置され、
   前記第１のクラッチと前記第３のクラッチの油圧サーボへの油圧の供給油路が前記ボス部に設けられたことを特徴とする車両用自動変速機。
2. 前記プラネタリギヤセットは、第１〜第４の変速要素を有し、
   前記第１の変速要素が前記第１のクラッチの出力側部材に連結され、
   前記第２の変速要素が前記第３のクラッチの出力側部材に連結されるとともに、第１の係止手段により前記変速機ケースに係止可能とされ、
   前記第３の変速要素が前記第２のクラッチの出力側部材に連結されるとともに、第２の係止手段により前記変速機ケースに係止可能とされ、
   前記第４の変速要素が出力部材に連結された、請求項１記載の車両用自動変速機。
3. 前記第１のクラッチの油圧サーボは、前記第３のクラッチの油圧サーボより前記減速プラネタリギヤ側に配置され、
   前記第１のクラッチのクラッチドラムは、前記減速プラネタリギヤの出力要素に連結され、
   前記第３のクラッチのハブは、前記第１のクラッチのクラッチドラムを介して前記減速プラネタリギヤの出力要素に連結され、
   前記第３のクラッチのクラッチドラムは、前記プラネタリギヤセットの１変速要素に連結された、請求項１又は２記載の車両用自動変速機。
4. 前記第１のクラッチの油圧サーボは、前記第３のクラッチの油圧サーボより前記減速プラネタリギヤ側に配置され、
   前記第１のクラッチのクラッチドラムは、前記減速プラネタリギヤの出力要素に連結され、
   前記第３のクラッチのクラッチドラムは、前記第１のクラッチのクラッチドラムを介して前記減速プラネタリギヤの出力要素に連結された、請求項１又は２記載の車両用自動変速機。
5. 前記第１及び第３のクラッチの油圧サーボは、それらを構成するシリンダを共通とし、該シリンダの内側に嵌挿された一方のピストンと、外側に被蓋された他方のピストンとを有し、それら両ピストンの作動方向を互いに逆向きとする背中合わせの油圧サーボとされた、請求項４記載の車両用自動変速機。
6. 前記第１及び第３のクラッチの油圧サーボは、それらのシリンダが前記減速プラネタリギヤ側に開口する向きに配置され、
   前記第３のクラッチのクラッチドラムは、その内径側で前記第１のクラッチのクラッチドラムに連結され、
   前記第３のクラッチのハブは、前記第１のクラッチの外周を通って前記プラネタリギヤセットの１変速要素に連結された、請求項４記載の自動変速機。
7. 前記第２のクラッチのクラッチドラムは、前記入力軸に相対回転不能に連結され、
   前記第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路は、前記第１及び第３のクラッチの油圧サーボへの供給油路を有するボス部が延びたケース壁に対して他方のケース壁に設けた油路に連通された、請求項１又は２記載の車両用自動変速機。
8. 前記入力軸と同軸上のケース後端部に変速機の出力軸が配置され、
   前記第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路は、前記他方のケース壁であるケース後端壁に設けた油路に前記入力軸及び出力軸の油路を介して連通された、請求項７記載の車両用自動変速機。
9. 前記入力軸に潤滑用油路が設けられ、該潤滑用油路は、前記第１及び第３のクラッチの油圧サーボへの供給油路を有する前記ボス部に設けた油路に連通された、請求項８記載の車両用自動変速機。
10. 前記第２のクラッチの油圧サーボは、前記他方のケース壁から延びた他方のボス部上に配置され、
    前記第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路は、前記他方のボス部に設けられた油路に連通された、請求項７記載の車両用自動変速機。
11. 前記入力軸に潤滑用油路が設けられ、該潤滑用油路は、前記他方のケース壁に設けられた供給油路に連通された、請求項１０記載の車両用自動変速機。
12. 前記第２のクラッチは、前記減速プラネタリギヤに対して前記第１及び第３のクラッチの油圧サーボとは反対側に隣接して配置され、該第２のクラッチのクラッチドラムを前記入力軸に相対回転不能に連結させ、
    前記第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路が、前記第１及び第３のクラッチの油圧サーボへの供給油路を有する前記ボス部に設けられた油路に前記入力軸の油路を介して連通された、請求項１又は２記載の車両用自動変速機。
13. 前記第２のクラッチのクラッチドラムは、前記減速プラネタリギヤへの入力部材と共通化された、請求項１２記載の車両用自動変速機。
14. 前記入力軸に設けられた潤滑用油路は、前記第１及び第３のクラッチの油圧サーボへの供給油路を有するボス部が延びたケース壁とは反対側のケース壁に設けられた供給油路に連通された、請求項１３記載の車両用自動変速機。
15. 前記第２のクラッチの油圧サーボへの供給油路は、前記他方のケース壁に設けられた油路に前記入力軸のエンジンとは反対側の端部で連通され、前記入力軸とその外周を囲む該他方のケース壁との間を１つのシールリングで漏れ止めされた、請求項７記載の車両用自動変速機。
16. ポンプインペラと、タービンランナと、それらの間に配置されたステータと、該ステータを前記変速機ケースに一方向回転係合させるワンウェイクラッチと、該ワンウェイクラッチのインナーレースを前記変速機ケースに固定するステータシャフトと、を有してエンジンに連結されるトルクコンバータが配置され、
    前記ボス部の先端は、前記ステータシャフトの、エンジンとは反対側の端部である、請求項１又は２記載の車両用自動変速機。
17. 前記ボス部は、オイルポンプボディとそのカバーで構成される前記変速機のケース壁から変速機の内方に向かって延びており、
    前記減速プラネタリギヤのサンギヤは、当該ボス部の先端に固定して配置された、請求項１又は２記載の車両用自動変速機。

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